文：Wendy

來源：食研彙FTA（ID：FTA_21FOOD）

D-塔格糖（Tagatose）是一種天然的低熱量甜味劑，與阿洛酮糖結構相似，它也是果糖的一種“差向異構體”。塔格糖屬於“稀有糖”，極少量存在於自然界如水果、可可和奶製品中。

D-塔格糖&D阿洛酮糖結構式/圖源：wikipedia

01

擁有近乎完美的蔗糖甜度

塔格糖的甜味與蔗糖相似，甜度為蔗糖的92%，基本無不良異味和後味，產生的熱量約為蔗糖的1/3，能量值為1.5 kcal/g。而且，塔格糖易發生美拉德反應，在較低溫度下即可發生焦糖化反應，因此可以應用於乳製品、飲料、穀物製品
、糖果、果脯等食品領域。

甜味劑相對甜度對比/圖源：researchgate

02

獲批多年
，一直未被大規模應用

與阿洛酮糖不同
，早在2014年，國家衛健委就批準塔格糖為新食品原料，可以應用在除嬰幼兒食品以外的食品中，並且對每日攝入量沒有要求。另外
，2003年
，塔格糖通過了美國FDA的GRAS認證，2006年，被歐盟批準為新型食品成分
，然而獲批多年
，一直未被大規模應用，究其原因是因為塔格糖的製作工藝複雜，商業化成本高。

傳統的製造方法是將半乳糖經過多步酶促反應轉化為塔格糖，然而，這個過程隻能轉化大約30%的半乳糖
，而且分離塔格糖的成本很高，這就導致塔格糖的零售價居高不下。根據荷蘭行業谘詢公司 FutureBridge 的數據，2020年，塔格糖的零售價為每公斤26美元，而蔗糖的零售價僅為每公斤50美分。此外
，林路生物科技（丹江口）有限公司告訴食研彙
，目前塔格糖的零售價為25萬/噸
，該公司年產量為3000-4000噸，主要用於出口。

在代糖市場快速發展的今天
，塔格糖一直受困於技術壁壘，不但在中國，塔格糖在全球應用市場的增長都受到限製。

03

誰能把價格打下來，誰就占據了市場

Persistence Market Research 對稀有糖的未來需求充滿信心
，預測全球塔格糖市場將在 2019 年至 2027 年期間增長 4.7%。很多初創企業正在重新考慮和評估塔格糖的生產過程，以使它更容易的進入市場。2020年，FutureBridge 對減糖開發進行了為期三年的審查，將塔格糖確定為更具價格競爭力的創新成分。

那麼誰能把價格打下來

，誰就占據了市場。目前國內外主要有三種方式可以擴大塔格糖的產能。

1）擴大酶促轉化

美國初創公司Bonumoseshiyijiachengnuorangtagetanggengshihuidegongsi
，zhejiagongsizongbuweiyufujiniya，gaigongsikaifaleyizhongtongbumeicuzhuanhuagongyi，juchenggaigongyibichuantonggongyixiaolvgenggao。Bonumose首席執行官Ed Rogers表biao示shi，他ta們men使shi用yong多duo種zhong酶mei，基ji本ben上shang同tong時shi將jiang原yuan料liao轉zhuan化hua為wei極ji高gao產chan量liang的de目mu標biao
，他ta們men從cong澱dian粉fen開kai始shi，使shi用yong酶mei促cu工gong藝yi大da規gui模mo生sheng產chan塔ta格ge糖tang，最zui終zhong收shou率lv可ke以yi高gao達da90%。並且他們使用的原料也很廉價，比如炸薯條製造過程中殘留的馬鈴薯澱粉或豌豆分離蛋白製造過程中剩餘的澱粉。

Bonumose獲得了由好時（Hershey）和製糖巨頭ASR集團牽頭的B輪融資，以支持2022年阿洛酮糖和塔格糖的商業化生產。該公司計劃將塔格糖的生產成本降至2美元/公斤以下。

今年1月，ASR集團和Bonumose宣布，塔格糖的生產已經在Bonumose 的新商業生產工廠和高級研發實驗室開始，並從2月中旬開始
，ASR集團將提供塔格糖的初始發貨和樣品。

2）合成生物學

基於酵母發酵的合成生物學技術是另一種可能大規模生產塔格糖的新興技術。

Illinois大學Urbana-Champaign fenxiaodeyanjiurenyuanshejileyizhongjiaomujunzhu，tongguojinxingliangxiangjiyintiaozhengcongrutangzhongchanshengtagetang。tamenshouxianquchuleyigejiyin，zuduanjiaomuzairutangdaixieguochengzhongshiyongbanrutangzuoweixibaoranliao，ranhoutianjialelianggejiangbanrutangzhuanhuaweitagetangdejiyin。jingguojiyingongchenggaizaodejiaomuchanshengderongyehanyou90%的塔格糖，遠高於傳統的30%產量。此外
，酵母反應器的運行規模也比基於酶的反應器大得多，這可以有效地大規模生產塔格糖。

圖源：illinois

此(ci)外(wai)，他(ta)們(men)的(de)方(fang)法(fa)還(hai)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)酸(suan)性(xing)乳(ru)清(qing)中(zhong)的(de)乳(ru)糖(tang)生(sheng)產(chan)塔(ta)格(ge)糖(tang)，乳(ru)清(qing)是(shi)希(xi)臘(la)酸(suan)奶(nai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)大(da)量(liang)副(fu)產(chan)品(pin)。除(chu)了(le)使(shi)底(di)物(wu)價(jia)值(zhi)最(zui)大(da)化(hua)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)簡(jian)化(hua)了(le)產(chan)品(pin)的(de)分(fen)離(li)和(he)純(chun)化(hua)，從(cong)整(zheng)體(ti)上(shang)降(jiang)低(di)了(le)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。

我國工程院院士&zhejianggongyedaxueshengwugongchengxueyuanyuanchangzhengyuguojiaoshouyezaiyanjiuhechengshengwuxuejishu，zhengjiaoshouyiniangjiujiaomuweidipanxibao

，qiaochubanrutangjimei
，guobiaodamutanghaiyuanmeiheputaotangtuoqingmei，shengwuhechengzhibeiD-塔格糖。

FIC2021食品界院士係列高峰論壇 鄭裕國《糖和假糖》/食研彙拍攝

3）利用細菌作為微型生物反應器

Tufts研究人員提出了一種創新方法，利用細菌作為封裝酶和反應物的微型生物反應器來生產塔格糖。這種方法可以將收率提高到85%。

從半乳糖製造塔格糖的首選酶是L-阿拉伯糖異構酶（LAI），然而，半乳糖不是LAI的主要目標，因此與半乳糖反應的速率和產率不高
，LAI本身不是很穩定
，在LAI降解之前，37℃條件下
，半乳糖的轉化率為39%，50℃條件下，轉化率隻有16%。

研究人員發現，可以使用植物乳杆菌來製造大量的LAI酶，並使其在細菌細胞壁內保持穩定。當LAI在植物乳杆菌中表達時，LAI可以不斷的將半乳糖轉化為塔格糖
，37℃條件下，半乳糖的轉化率可以提高到47%，50℃條件下，轉化率更是提高到83%。

然而將初始成分半乳糖運輸到細胞中是一個難題
，為了解決該問題，研究人員用非常低濃度的洗滌劑處理細胞--剛gang好hao足zu以yi使shi細xi菌jun的de細xi胞bao壁bi滲shen漏lou。這zhe樣yang半ban乳ru糖tang能neng夠gou進jin入ru細xi胞bao

，並bing從cong細xi胞bao中zhong釋shi放fang塔ta格ge糖tang，從cong而er使shi酶mei能neng夠gou以yi更geng快kuai的de速su度du將jiang半ban乳ru糖tang轉zhuan化hua為wei塔ta格ge糖tang。

04

多領域應用
，塔格糖未來可期

作為一種功能性單糖，塔格糖在能量代謝、降血糖、改善腸道菌群
、抗齲齒等方麵具有諸多優勢。作為一種天然甜味劑，塔格糖在食品工業中具有廣泛的應用。

1）飲料

在飲料中，塔格糖對其他強力甜味劑（甜蜜素、甜菊糖
、阿斯巴甜等）起協同增效作用

，消除這些甜味劑所產生的金屬味

、後苦味、澀味等不良後味，改善飲料的口感。

早在2003年，百事可樂便推出了一款添加塔格糖的飲料Slurpee。這是塔格糖的第一次商業化應用
，該飲料在7-11售出。百事所添加的塔格糖由Arla Foods提供。

圖源：joesiegler

2）乳製品

zuoweidireliangdetianweiji，shaoliangdetagetangkeyigaishanruzhipindekougan，ciwai，tahaikeyiyongyusuannaizhong，zaitigongtianweidetongshizengjiasuannaidehuojunshu，tigaosuannaideyingyangjiazhi。

3）烘焙食品

塔格糖低溫易焦糖化的特性
，使其比蔗糖更容易產生理想的色澤和更醇香的風味，可以用於焙烤食品中。此外，由於塔格糖粘度低、易結晶，也可用於霜化食品。

Dambert Tagatesse係列推出的無麩質薑餅曲奇，添加塔格糖，不含乳糖
，且低碳水，適合乳糖不耐症人群，也符合生酮飲食的要求。

圖源：Dambert Tagatesse

4）糖果&巧克力

塔格糖可以作為唯一的甜味劑應用於巧克力中，且工藝不需要太大改變，巧克力的粘性和吸熱特性與添加蔗糖時相似。

不過由於高成本，高零售價格
，目前市麵上使用塔格糖的產品寥寥無幾。

需要注意的是，FDA將塔格糖歸類為添加糖。Bonumose此前向FDA申(shen)請(qing)將(jiang)塔(ta)格(ge)糖(tang)從(cong)添(tian)加(jia)糖(tang)中(zhong)豁(huo)免(mian)
，以(yi)試(shi)圖(tu)吸(xi)引(yin)食(shi)品(pin)和(he)飲(yin)料(liao)製(zhi)造(zao)商(shang)。該(gai)公(gong)司(si)認(ren)為(wei)，他(ta)們(men)是(shi)使(shi)用(yong)植(zhi)物(wu)性(xing)澱(dian)粉(fen)和(he)酶(mei)的(de)簡(jian)化(hua)方(fang)法(fa)生(sheng)產(chan)塔(ta)格(ge)糖(tang)，質(zhi)疑(yi)甜(tian)味(wei)劑(ji)的(de)使(shi)用(yong)與(yu)添(tian)加(jia)糖(tang)標(biao)簽(qian)背(bei)後(hou)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)衝(chong)突(tu)。此(ci)外(wai)，根(gen)據(ju)Bonumose的研究
，塔格糖不但不會增加患慢性病的風險

，反而對健康有積極的影響。

FDA同意了Bonumose提交的健康研究
，但是食品行業監管機構指出
，塔格糖的卡路裏含量過高（與阿洛酮糖相比），不能在標簽中豁免。所以最終FDA拒絕了Bonumose的申請。

參考文獻：

1
、https://now.tufts.edu/2019/11/21/bacteria-help-make-low-calorie-sugar

2
、王靜. 甜味劑D-塔格糖的生產及其在食品中的應用

3
、Tagatose to be classified as an added sugar when used in foods, US Food regulator rules